Текст подпрограммы и версий ( Фортран )
zf10r.zip  zf10d.zip 
Тексты тестовых примеров ( Фортран )
tzf10r.zip  tzf10d.zip 
Текст подпрограммы и версий ( Си )
zf10r_c.zip  zf10d_c.zip 
Тексты тестовых примеров ( Си )
tzf10r_c.zip  tzf10d_c.zip 
Текст подпрограммы и версий ( Паскаль )
zf10r_p.zip  zf10e_p.zip 
Тексты тестовых примеров ( Паскаль )
tzf10r_p.zip  tzf10e_p.zip 

Подпрограмма:  ZF10R

Назначение

Вычисление нуля вещественной функции, меняющей знак на заданном интервале, методом Брента.

Математическое описание

ZF10R вычисляет нуль вещественной функции Y = F (X), меняющей знак на заданном интервале (A, B), т.е. F (A) * F (B) < 0, используя метод Брента.

R.P.Brent, An Algorithm with Guaranteed Convergence for Finding a Zero of a Function, The Computer Journal, 14 (4), 1971.

Использование

    SUBROUTINE  ZF10R (F, A, B, EPS, NDIG, ITMAX, ROOT, IERR) 

Параметры

F - имя вещественной подпрограммы - функции вычисления  F (X) в любой точке интервала (A, B);
A, B - заданная нижняя и верхняя границы интервала, на котоpом  F (X) меняет знак (тип: вещественный);
EPS - первый критерий сходимости: заданная абсолютная погрешность вычисления нуля функции (тип: вещественный);
NDIG - второй критерий сходимости: заданное число значащих цифр, с которыми предполагается вычислить нуль функции (тип: целый);
ITMAX - целая переменная, значение которой перед началом работы подпрограммы должно быть положено равным максимальному числу итераций, ориентировочно требуемых для обеспечения сходимости; ее значение в результате работы подпрограммы полагается равным действительному числу итераций, потребовавшихся для обеспечения сходимости в соответствии с заданными критериями;
ROOT - вещественная переменная, значение которой в pезультате работы подпрограммы полагается равным вычисленному нулю функции  F (X);
IERR - целая переменная, служащая для сообщения об ошибках, обнаружбнных в ходе работы подпрограммы; при этом
IERR=65 - когда нуль функции не может быть посчитан в пределах заданного числа итераций;
IERR=66 - когда функция не меняет знака на заданном интервале.

Версии

ZF10D - вычисление нуля вещественной функции, меняющей знак на заданном интервале, методом Брента с повышенной точностью. При этом параметры A, B, EPS и ROOT должны иметь тип DOUBLE PRECISION, а подпрограмма - функция вычисления  F (X) должна быть оформлена как DOUBLE PRECISION  FUNCTION.

Вызываемые подпрограммы

UTZF10 - подпрограмма выдачи диагностических сообщений при работе подпрограммы ZF10R.
UTZF11 - подпрограмма выдачи диагностических сообщений при работе подпрограммы ZF10D.

Замечания по использованию

 

Пусть  Xi - 1 и  Xi являются двумя последовательными приближениями к нулю функции  F (X). Тогда  Xi принимается за искомый нуль, если выполнен один из двух критериев сходимости

          | F(Xi) | ≤ | EPS |   или   | Xi -1 - Xi | < | Xi | * 10 (- NDIG ) . 
При обращении к подпрограмме может быть задан только первый критерий сходимости (тогда NDIG задается равным 0), либо только второй критерий (тогда EPS задается равным 0), либо оба критерия одновременно.

Пример использования

       FUNCTION  F(X)
       F = X*X + 2.0*X - 6.0
       RETURN
       END

       EXTERNAL  F
       A = - 3.3
       B = 4.6
       EPS = 0.00001
       NDIG = 6
       ITMAX = 20
       CALL  ZF10R (F, A, B, EPS, NDIG, ITMAX, ROOT, IERR)

Результаты:   ROOT  =  1.64575096 ,   ITMAX  =  7 ,    IERR  =  0